Ученые обнаружили, почему определенные растения-захватчики преобладают в чужих экосистемах. Рассматриваем гипотезу эволюционного дисбаланса, результаты обширного эксперимента на лугах Центральной Европы и основные факторы успешности инвазивных видов.
Почему японский горец в Великобритании или кудзу в США становятся почти неудержимыми, как только укореняются? Новое исследование, проведенное под руководством Королевского колледжа Лондона, предлагает неожиданный ответ. Успех инвазивных растений определяется не только условиями в новой среде, но и их эволюционным прошлым, сообщает Phys.org.
Ученые предоставили экспериментальные доказательства «гипотезы эволюционного дисбаланса». Согласно этой теории, виды из высококонкурентных и эволюционно разнообразных регионов лучше адаптированы к доминированию при попадании в другие экосистемы. Для проверки этого предположения исследователи провели масштабный эксперимент на лугах в Центральной Европе, внедрив 166 различных видов растений в существующие сообщества и отслеживая их выживаемость на протяжении нескольких сезонов.
Результаты эксперимента выявили несколько ключевых закономерностей. Во-первых, растения из регионов с высоким филогенетическим разнообразием продемонстрировали значительно лучшую выживаемость в первый год. Во-вторых, они опровергли стереотип о необходимости «открытого» пространства: эти виды успешно укоренялись даже в нетронутых, конкурентных экосистемах, не дожидаясь нарушений, таких как размыв почвы. Этот успех резко контрастировал с поведением растений из менее разнообразных регионов, которые без таких внешних факторов практически не имели шансов на выживание.
Ключевым фактором успешности стал «дисбаланс» разнообразия. Виды достигали наибольшего успеха, когда их родной регион обладал более высоким эволюционным богатством, чем экосистема, в которую они вторгались. На нетронутых участках выживание до второго года происходило только при выполнении этого условия.
Хотя совместимость с климатом по-прежнему имеет значение, исследование показало, что эволюционные преимущества могут частично компенсировать несоответствие окружающей среды. Некоторые виды из значительно различных климатических зон лучше справлялись с перепадами температур.
Анализ признаков показал, что успешные захватчики из богатых регионов образуют более тяжелые семена и обладают характеристиками быстрого роста. Тем не менее, даже с учетом этих факторов, эволюционная история оставалась основным предиктором успеха, указывая на более глубокое, фундаментальное преимущество.
Это открытие имеет огромное значение для управления инвазивными видами. Регионы с высоким эволюционным разнообразием могут являться «кузницей» особо конкурентоспособных захватчиков, в то время как экосистемы с меньшим разнообразием оказываются более уязвимыми к их вторжению. Успех растения-захватчика, похоже, формируется задолго до того, как его семя оказывается на новой земле.
Фото: hi-tech.mail.ru